에 대한 화학 전공

학습 결과

  • 정의 이오니아와 분자(공유)화합물
  • 를 예측하는 종류의 화합물을 형성되는 요소에서 자신의 위치를 기반으로 이내에 주기적으로 테이블
  • 결정식에 대한 간단한 화합물 이온

에서는 일반 화학 반응 의 핵 각 원자(써의 정체성 요소)변경되지 않습니다., 전자는,그러나,추가될 수 있는 원자 전송에서 다른 원자,분실을 전송하여 다른 원자와 공유하거나 다른 원자를 함유하고 있습니다. 원자들 사이에서 전자의 전달과 공유는 원소의 화학을 지배한다. 일부 화합물이 형성되는 동안 원자는 전자를 얻거나 잃어 이온이라고 불리는 전기적으로 하전 된 입자를 형성합니다(그림 1).

사용할 수 있습니다 정기적인 테이블에 여부를 예측하는 원자 형태로 음이온이나 양이온,그리고 종종 있습을 예측하는 요금 결과의 수 있습니다., 많은 주 그룹 금속의 원자는 앞의 고귀한 가스의 원자와 같은 수의 전자를 남겨두기에 충분한 전자를 잃는다. 예를 들어,원자의 알칼리금속(그룹 1)잃는 한 개의 전자 형성 양이온과 함께 1+책임;알칼리성 지구금속(그룹 2)잃는 두 개의 전자 형성 양이온과 2+충전니다. 예를 들어,20 개의 양성자와 20 개의 전자를 가진 중성 칼슘 원자는 두 개의 전자를 쉽게 잃어 버립니다. 이것은 20 개의 양성자,18 개의 전자 및 2+전하를 갖는 양이온을 초래한다., 그것은 앞의 고귀한 가스 인 아르곤의 원자와 같은 수의 전자를 가지며\text{Ca}^{2+}로 상징됩니다. 금속 이온의 이름은 그것이 형성되는 금속 원자의 이름과 동일하므로\text{Ca}^{2+}는 칼슘 이온이라고합니다.

때 원자의 비금속을 구성하는 요소이온 그들은 일반적으로 이득을 충분히 전자를 줄 그들은 같은 수의 전자으로 원자 다음의 고귀한 가스에 정기적이다. 원자 그룹 17 을 얻을 한 개의 전자와 양식 음이온으로 1 부의 원자 그룹 16 을 얻을 두 개의 전자와 이온 양식을 가진 2 개의 충전 및입니다., 예를 들어,중립적인 브롬 원자 35 를 가진 양성과 35 전자,을 얻을 수 있는 하나의 전자 전하 제공으로 전자 36. 이것은 35 개의 양성자,36 개의 전자 및 1−전하를 갖는 음이온을 초래한다. 그것은 다음 고귀한 가스 인 크립톤의 원자와 같은 수의 전자를 가지며\text{Br}^{-}를 상징합니다. (토론의 이론을 지원하는 선호한 상태의 고귀한 가스전자 번호를 반영에 이러한 예측에 대한 규칙 이온 형성을 제공에서 나중에 모듈의 이 텍스트입니다.,)

가능성이있는 이온 형성 및 전하를 예측하는 주기율표의 유용성에 주목한다(그림 2). 에서 이동하는 맨 왼쪽에서 오른쪽으로 주기율표,주요 그룹의 요소를 형성하는 경향이 양이온과 요금과 같 그룹의 번호입니다. 즉,그룹 1 원소는 1+이온을 형성하고;그룹 2 원소는 2+이온을 형성한다. 이동하면서 오른쪽에서 왼쪽으로 정기적인 테이블,자주 요소를 형태로 음이온으로 부정적인 요금과 같 그룹의 수 왼쪽으로 이동에서의 고귀한 가스가 발생합니다., 예를 들어,그룹 17 소(한 그룹은 왼쪽의 고귀한 가스)형태 1−이온;그룹 16 소(두 그룹이 왼쪽)형태 2−이온 그리고. 이러한 경향은 많은 경우에 가이드로 사용될 수 있지만 주기율표의 중심으로 이동할 때 예측 값은 감소합니다. 실제로,전이 금속 및 일부 다른 금속은 종종 표에서의 위치에 의해 예측되지 않는 가변 전하를 나타낸다. 예를 들어,구리는 1+또는 2+전하를 갖는 이온을 형성 할 수 있고,철은 2+또는 3+전하를 갖는 이온을 형성 할 수있다.

그림 2., 일부 원소는 이온을 형성 할 때 이온 전하의 규칙적인 패턴을 나타낸다.

예제 1:구성의 이온

이온 발견에서 몇 가지는 화합물로 사용되는 발한 억제제를 포함 13 양자와 전자 10. 그 상징은 무엇입니까?

쇼 솔루션

기 때문에 양자의 수는 변경되지 않는 경우 원자 형태를 이온,원자의 수는 요소가 있어야 합 13. 이것을 알면 주기율표를 사용하여 원소를 알(알루미늄)으로 식별 할 수 있습니다., 알 원자는 3 개의 전자를 잃어 버렸고 따라서 전자(10)보다 3 개의 양전하(13)를 갖는다. 이것은 알루미늄 양이온,\텍스트{알}^{3+}입니다.

학습 확인

34 개의 양성자와 36 개의 전자를 가진 이온의 기호와 이름을 지정하십시오.

쇼 솔루션

\text{Se}^{2-},셀렌의 이온

예제 2:의 형성이온

마그네슘과 질소 반응하는 양 이온화합물입니다. 어느 것이 양이온을 형성하는 음이온과 각 이온의 전하를 형성하는지 예측하십시오., 각 이온에 대한 기호를 쓰고 이름을 지정하십시오.

쇼 솔루션

마그네슘의 위치에서 주기율표(그룹 2)우리에게는 금속이다. 금속은 양이온(양이온)을 형성합니다. 마그네슘 원자 잃게되는 두 개의 전자가 동일한 번호 전자으로 원자로의 이전의 고귀한 가스,네온. 따라서,마그네슘 원자는 양성자보다 2 개의 적은 전자와 2+의 전하를 갖는 양이온을 형성 할 것이다. 이온에 대한 기호는 Mg2+이며 마그네슘 이온이라고합니다.,

주기율표(그룹 15)에서 질소의 위치는 그것이 비금속임을 보여준다. 비금속은 음이온(음이온)을 형성합니다. 질소 원자는 다음의 고귀한 가스 인 네온의 원자와 같은 수의 전자를 갖기 위해 3 개의 전자를 얻어야합니다. 따라서,질소 원자는 양성자보다 3 개의 더 많은 전자와 3-의 전하를 갖는 음이온을 형성 할 것이다. 이온에 대한 기호는 N3-이며 질화물 이온이라고합니다.

학습 확인

알루미늄과 탄소가 반응하여 이온 성 화합물을 형성합니다. 어느 것이 양이온을 형성하는 음이온과 각 이온의 전하를 형성하는지 예측하십시오., 각 이온에 대한 기호를 쓰고 이름을 지정하십시오.

쇼 솔루션

Al 을 형성 양이온과 함께 담당 3+:Al3+,알루미늄이온. 탄소는 카바이드 이온 인 4-:C4-의 전하를 갖는 음이온을 형성 할 것이다.

이온 우리가 지금까지 설명한라 단원 자이온,는,그들은 이온에서 형성된 하나만 atom. 우리는 또한 많은 다 원자 이온을 발견합니다. 이산 단위로 작용하는 이들 이온은 전기적으로 대전 된 분자(전체 전하를 갖는 결합 된 원자 그룹)입니다., 더 중요한 다 원자 이온 중 일부는 표 1 에 나와 있습니다. 옥시 아니온은 하나 이상의 산소 원자를 포함하는 다 원자 이온입니다. 화학에 대한 연구의이 시점에서 가장 일반적인 다 원자 이온의 이름,공식 및 전하를 암기해야합니다. 당신이 그들을 반복적으로 사용할 것이기 때문에,그들은 곧 친숙해질 것입니다.

화합물 내에서 원자 또는 이온을 함께 보유하는 매력적인 힘의 성질은 화학 결합을 분류하는 기초입니다. 전자가 전달되고 이온이 형성되면 이온 결합이 발생합니다., 이온 채권은 정전기력을의 매력,그것은 매력적인 힘을 경험한 물체 사이의 반대 전기적 책임(이 경우,양이온 및 음이온). 전자가”공유”되고 분자가 형성되면 공유 결합이 발생합니다. 공유 결합은 매력적인 힘 사이의 긍정적으로 부과 핵의 결합 원자와 하나 이상의 쌍 전자 사이에 위치한 원자를 함유하고 있습니다. 화합물은 그 안에 존재하는 결합을 기준으로 이온 성 또는 분자(공유 결합)로 분류됩니다.,

이온화합물

때는 요소로 구성되어의 원자는 쉽게 전자를 잃(금속)과 반응하는 요소로 구성되어의 원자는 쉽게 전자 해(비금속),전송 전자의 일반적으로 발생하는 이온을 생성하. 화합물을 형성에 의해 이송 안정에 의해 정전소(이온 채권)사이온의 반대전에서 존재합니다., 예를 들어,이 나트륨 원자 샘플에서의 금속 나트륨(그룹 1)의 한 개의 전자 형태로 나트륨 양이온,Na+,그리고 각각의 염소 원자는 샘플에서는 염소 가스(그룹 17)를 받아 전자를 형성 염화물 음이온,Cl,결과는 화합물,염화나트륨으로 구성되어 나트륨이온과 염화물 이온에서의 비율 Na+이온은 각 Cl−이온입니다. 마찬가지로,각 칼슘 atom(2 그룹)가 제공하는 두 개의 전자 전송 중 하나를 각각 두 개의 염소 원자를 형성 CaCl2 로 구성되어 Ca2+과 Cl−이온에서의 비율 Ca2+이온을 두 Cl−이온입니다.,

이온을 포함하고 이온 결합에 의해 함께 유지되는 화합물을 이온 화합물이라고합니다. 주기적으로 테이블 데 도움이 될 수 있는 인식의 많은 화합물 이온:을 때 금속과 결합된 하나 이상의 비금속,화합물은 일반적으로 이오니아입니다. 이 가이드 라인은 입문 화학 과정에서 일반적으로 발생하는 대부분의 화합물에 대한 이온 성 화합물 형성을 예측하는 데 잘 작동합니다. 그러나 항상 사실이 아닙니다(예:염화 알루미늄,AlCl3 은 이온 성이 아닙니다).

당신은 종종 그 특성 때문에 이온 성 화합물을 인식 할 수 있습니다., 이온 성 화합물은 일반적으로 고온에서 녹고 더 높은 온도에서 끓이는 고체입니다. 예를 들어,나트륨 염화물이 녹아서 801°C 고 있는 1413°C(비교,분자 화합물을 물에 녹 0°C 고 있는 100°C)고체 형태,이오니아 화합물은 전기 전도성이기 때문에 그것의 이온을 수 없는 흐름(“”전기의 흐름전입자). 그러나 용융 될 때 이온이 액체를 통해 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 전기를 전도 할 수 있습니다(그림 3).

그림 3., 염화나트륨은 801°C 에서 녹고 용융시 전기를 전도합니다. (credit:Mark Blaser 와 Matt Evans 의 작업 수정)

소금 혼합물이 녹아서 전기를 전도하는 것을 보려면이 비디오를보십시오. (비디오에는 나레이션이 없다는 점에 유의하십시오. 비디오 아래의 위젯을 사용하여 오디오 설명에 액세스 할 수 있습니다.)

여기에서”전도도 용융 염”의 오디오 설명에 대한 성적표를 볼 수 있습니다(새 창에서 열림).,

모든 이온 성 화합물에서 양이온의 양전하의 총 수는 음이온의 음전하의 총 수와 같습니다. 따라서 이온 성 화합물은 양이온과 음이온을 함유하고 있음에도 불구하고 전체적으로 전기적으로 중성입니다. 이 관찰을 사용하여 이온 성 화합물의 공식을 작성하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이온 성 화합물의 공식은 양전하와 음전하의 숫자가 동일하도록 이온의 비율을 가져야합니다.,

예 3:을 예측하식의 화합물 이온

석 sapphire(그림 4)주로 화합물의 알루미늄 및 산소 포함하는 알루미늄 양이온,Al3+,산소 음이온,O2−. 이 화합물의 공식은 무엇입니까?

그림 4. 순수한 산화 알루미늄은 무색이지만 미량의 철과 티타늄은 블루 사파이어에 특징적인 색을 부여합니다., (신용:의 수정 작업에 의해 Stanislav Doronenko)

쇼 솔루션

기 때문에 이온 복합해야 전기적으로 중성이 있어야 합 같은 수의 긍정 및 부정적인 요금입니다. 두 개의 알루미늄이온,각각의 책임 3+것,우리에게는 여섯 긍정적인 요금,그리고 세 개의 산화물이온,각각의 충전 2−것,우리에게는 여섯 부정적인 요금입니다. 공식은 Al2O3 일 것입니다.,

체크인 학습

예측하고 수식의 이오니아 형성된 화합물 사이 나트륨 양이온,Na+과 황화 음이온,S2−.

쇼 솔루션

Na2S

Ionic Bonding

이온 채권 양식을 사이에 금속 및 비금속.

여기에서”이온 결합 소개”에 대한 성적표를 볼 수 있습니다(새 창에서 열림).

여기에서”이온 결합 부 2″에 대한 성적표를 볼 수 있습니다(새 창에서 열림).,

분자 화합물

많은 화합물을 포함하지 않 이온 그러나 대신으로만 구성 분리된,중립적인 분자. 이러한 분자화합물(공유 화합물)결과할 때 원자의 공유,오히려 보다는 셔틀(이득 또는 손실),전자. 공유 결합을 중요하고 광범위한 개념에서 화학,그리고 동의를 받는 것이 상당한 세부 사항에서 나중에 모듈의 이 텍스트입니다. 우리는 종종 물리적 특성에 기초하여 분자 화합물을 식별 할 수있다., 정상적인 조건에서,분자 화합물 종종로 존재하 가스 저 끓는 액체,그리고 낮은 녹는 고체지만,많은 중요한 예외를 존재합니다.

반면 이온화합물은 일반적으로 형성될 때 금속 및 비금속 결합,공유 화합물은 일반적으로 형성하여 조합의 비금속. 따라서 주기율표는 우리가 공유 결합 된 많은 화합물을 인식하는 데 도움이 될 수 있습니다., 는 동안 우리가 사용할 수 있는 위치의 화합물의 원소의 주기율표를 예측하는지 여부 또는 이오니아 공유 이 시점에서의 연구에서는 화학과,당신이 알고 있어야 한다는 이것은 아주 단순하지 않는 방법에 대한 계정의 예외가 있습니다. 회색 음영은 이온 화합물과 분자 화합물 사이에 존재하며 나중에 그 화합물에 대해 더 많이 배우게됩니다.,

예 5:를 예측하는 형식의 접착성

예측하는지 여부를 다음과 같은 화합물은 이오니아 또는 분자:

  1. 기,화합물의 원본으로 사용에서 요오드 표 소금
  2. H2O2,표백제와 소독제는 과산화 수소
  3. CHCl3,마취제 클로로포름
  4. Li2CO3, 의 원천에 있는 리튬 항우울제
쇼 솔루션

  1. 칼륨(그룹 1)금속,요오드(그룹 17)비금속;KI 은 것으로 예측하고 이오니아입니다.,
  2. 수소(그룹 1)는 비금속이고 산소(그룹 16)는 비금속이다;H2O2 는 분자 일 것으로 예측된다.
  3. 탄소(그룹 14)는 비금속이고,수소(그룹 1)는 비금속이고,염소(그룹 17)는 비금속이다;CHCl3 은 분자 일 것으로 예측된다.
  4. 리튬(그룹 1A)은 금속이고,탄산염은 다 원자 이온이다;Li2CO3 는 이온 성으로 예측된다.,

    체크인 학습

    를 사용하여 정기적인 테이블,예측하는지 여부를 다음과 같은 화합물은 이오니아 또는 공유결합니다.

    1. SO2
    2. CaF2
    3. N2H4
    4. Al2(SO4)3
    쇼 솔루션

    1. 분자
    2. 이오니아
    3. 분자
    4. 이오니아

주요 개념 및 요약

금속(특히 이들 그룹에서 1 과 2)경향이 있을 잃게 전자 수를 떠날 것이다 그들은 같은 수의 전자에서 앞의 고귀한 가스에 정기적이다., 이 수단에 의해,양전하를 띤 이온이 형성된다. 마찬가지로,비금속(특히 이들 그룹에서 16 17 일,그리고,낮은 정도,그들에 그룹 15)을 얻을 수 있습니다 숫자의 전자를 제공하는 데 필요한 원자와 같은 수의 전자에서 같이 다음의 고귀한 가스에 정기적이다. 따라서,비금속은 음이온을 형성하는 경향이있다. 양전하를 띤 이온은 양이온이라고하며,음전하를 띤 이온은 음이온이라고합니다. 이온은 단원자(하나의 원자 만 포함)또는 다 원자(둘 이상의 원자 포함)일 수 있습니다.

이온을 포함하는 화합물을 이온 성 화합물이라고합니다., 이온 성 화합물은 일반적으로 금속 및 비금속으로부터 형성된다. 화합물을 포함하지 않는 이온지만,대신 원자로 구성되어 보세히 함께서는 분자(전하를 띠지 않은 그룹의 원자로 동작하는 하나의 단위)라고 공유결합니다. 공유 결합 화합물은 일반적으로 두 개의 비금속으로부터 형성됩니다., 원자하는 둘 이상의 다른 요소

이온 본드:정전기 간의 인력은 반대로 충전이온의 화합물 이온

이오니아 화합물:화합물의 구성 양이온 및 음이온에 결합 된 비율을 산출,전기적으로 중성 물질

분자 화합물:(또한,공유 화합물)의 구성 분자에 의해 형성 원자하는 둘 이상의 다른 요소

단원 자온: 이온 composed of a single atom

oxyanion:원자 음이온성의 중심 원자 접착 산소 원자

원자 이온:이온성의 하나 이상의 원자

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